5.(2012·湖北高考文科·T20)(本小题满分13分) 已知等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的积为8. (1) 求等差数列{an}的通项公式;
(2)若a2,a3,a1成等比数列,求数列{an}的前n项和.
【解题指南】本题考查两类数列的基本运算与性质,解答本题可先设出首项和公差,再代入求解. 【解析】
(1)设等差数列{an}的公差为d,则a2?a1?d,a3?a1?2d,由题意知??3a1?3d??3?a1(a1?d)(a1?2d)?8解得
?a1?2?a1?-4或?,故等差数列{an}的通项公式为:an??3n?5或an?3n-7. ?d??3d?3??(2)当an??3n?5时,a2,a3,a1分别为-1,-4,2不是等比数列,所以an?3n-7 当n=1时,数列{an}的和为:S1=4;当n=2时,数列{an}的和为:S2=4+1=5;当n?3时, Sn= -a1-a2+a3?a4?...?an?(a1?a2?...?an)?2s2=-4n+当n=2时,符合上式,所以
n(n-1)311?3?10?n2?n?10 2224,n?1??sn??3211
n?n?10,n?2??226.(2012·湖南高考文科·T20)(本小题满分13分)
某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.该企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了50%.预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金d万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n年年底企业上缴资金后的剩余资金为an万元.
(Ⅰ)用d表示a1,a2,并写出an?1与an的关系式;
(Ⅱ)若公司希望经过m(m≥3)年使企业的剩余资金为4000万元,试确定企业每年上缴资金d的值(用
m表示).
【解题指南】本题考查递推数列问题在实际问题中的应用,考查运算能力和使用数列知识分析解决实际问题的能力.第一问建立数学模型,得出an?1与an的关系式an?1?3an?d,第二问,只要把第一问中的2an?1?
3an?d迭代,即可以解决. 231
【解析】(Ⅰ)由题意得a1?2000(1?50%)?d?3000?d,
35a1?d=4500-d,
223an?1?an(1?50%)?d?an?d.
23(Ⅱ)由(Ⅰ)得an?an?1?d
233?(an?2?d)?d 2233?()2an?2?d?d 22a2?a1(1?50%)?d???
33?33??()n?1a1?d?1??()2???()n?2?. 22?22?整理得 an?()n?1(3000?d)?2d?()n?1?1?
32?3?2??3?()n?1(3000?3d)?2d. 23由题意,an?4000,?()n?1(3000?3d)?2d?4000,
2?3n?()?2?1000??1000(3n?2n?1)2??解得d?. ?nn3n3?2()?121000(3n?2n?1)故该企业每年上缴资金d的值为时,经过m(m?3)年企业的剩余资金为4000万元. nn3?27.(2012·江苏高考·T20)(本小题满分16分)已知各项均为正数的两个数列{an}和{bn}满足:
an?1?an?bnan2?bn2,n?N?.
2????b??nbn?????bn?1?1?,n?Nan??an???是等差数列; (1)设,求证:数列?bn?1?2?(2)设
bn,n?N?an,且{an}是等比数列,求a1和b1的值.
an?1?【解题指南】(1)根据题设
an?bnan?bn22bn?1和
?b?bbn?1?1??n??1?nan,求出an?1?an?,从而证明
32
2
?bn?1??bn???????1a?n?1??an?而得证。
1
22an?bnan?bn22?2,用反证法证明等比数列{an}的公比q=1.从而得到
an?a1?n?N*?bn?1?2?的结论,再由
bn22=?bnana1a知{bn}是公比是1的等比数列.最后用反证法求出
a1=b2=2.
an?1?an?bnn?12ban2?bn2=bn?1?1?bn1???bn?【解析】(1)∵
an,∴
?a?n?。
b2n?1?1???bn? ∴ an?1?a?n?. ?b?2?b2?2?22?n?1n???∴ ?a???a??bn??1?????bn???????1?n?N*?n?1??n???an????an? .
????b2n ∴数列
??????a???n???是以1 为公差的等差数列. ?a2n?bn?2(2)∵an>0,bn>0a2<,∴
2?n?bn?an?b2n?。
1
设等比数列{an}的公比为q,由an>0知q>0,下面用反证法证明q=1
2若q>1,a1=a则
qlog22?q,∴当a1时,an?1?a1qn>2,与(﹡)矛盾. aa1=2若0 q>a>1n>log12q,∴当a1时, an?1?a1qn<1,与(﹡)矛盾. ∴综上所述,q=1。∴ an?a1?n?N*?,∴1 a=a?bnn1?n?N*?,∴{bn}是公比是 a1的等比数列. 33 2>1a若a1?2,则1,于是b1 an?1?又由 an?bnan?bn22a1?即 a1?bna12?bn2bn=,得 a1?a122?a12a12?1. ∴b1,b2,b3中至少有两项相同,与b1 bn=∴ 2????2?222?2??22=2. ?1∴ a1=b2=2. 8.(2012·广东高考理科·T19)(本小题满分14分) an??2Sn?an?1?2n?1?1,n?N?,a1,a2?5,a3设数列的前n项和为S,满足且成等差数列。 n (1) 求a1的值; (2) 求数列 ?an?的通项公式. 1113?????aa2an2. (3) 证明:对一切正整数n,有1【解题指南】(1)根据n=1,从而得到立可解出 2Sn?an?1?2n?1?1,利用 n?1时,an?Sn?Sn?1a1,a2?5,a3,可得到 an?1?3an?2n,n?2,令 a3?3a2?4,2a1?a2?3,再根据成等差数列得 2a2?10?a1?a3,三个方程联 a1. an?1an12n?n??(),n?2n?1n?1an?1?3an?2,n?233333(2)在(1)的基础上对的两边同除以得, nan?1an12na2a1512?????n??()21n?1339393333对n?1都成立, 再验证:也满足上式,因而ann{a}然后再利用叠加求和的方法确定3,进而确定n的通项公式. (3)解本题的关键是当n?3时, 012n?1nan?3n?2n?(1?2)n?2n?Cn?Cn?2?Cn?22???Cn?2n?1?Cn?2n?2n 012n?1012?Cn?Cn?2?Cn?22???Cn?2n?1?Cn?Cn?2?Cn?22?1?2n2?n2?1?n2?n2?2n 34 1a?11112?(?)nn?2n2nn?2,然后放缩再利用裂项求和的方法证明即可. n?1【解析】(1) ?2Sn?an?1?2?1, n?2时,2Snn?1?an?2?1, 两式相减得 an?1?3an?2n ?a3?3a2?4,2a1?a2?3, 又 ?a1,a2?5,a3成等差数列, ?2a2?10?a1?a3 即 4a1?16?a1?6a1?13, ?a1?1. (2)由(1)得 a2?5, n?2?3an时,an?1n?2 两边同除以3n?1得 an?13n?1?an12n3n?3?(3) a2又?n?1时,32?a151231?9?3?9,也满足上式, an?1?n?1?ann?13?(23)n时,3n?13, ?an3n?a1a2a1a3a2anan?13?(32?31)?(33?32)???(3n?3n?1). 1?(2)n?11222133?3[3?(3)2???(3)n?1]?3??1?(2)n1?233 ?ann?3?2n。 1?31113(3)当n=1时,a1?12a??1??;当n=2时,1a252. 35